IA y el misterio de los genes no codificantes

El investigador Michael Schon, en Países Bajos, está desarrollando herramientas con inteligencia artificial para identificar y analizar genes no codificantes en plantas de la familia de las mostazas. Pero, ¿qué son estos genes no codificantes y por qué son tan importantes?

Los genes no codificantes de proteínas son regiones del ADN que no contienen instrucciones para producir proteínas, pero desempeñan un papel crucial en el desarrollo y regulación de los organismos vivos. Aunque se creía que gran parte del ADN era “basura” sin función, se ha descubierto que el ADN no codificante influye en la actividad genética y la producción de proteínas.

Este descubrimiento, que se inicia con estudios entre los años 60 y 80 del siglo pasado, ha llevado a una reevaluación de la importancia de estas regiones en la biología molecular y la genética. Los genes no codificantes pueden regular la expresión génica, activar o desactivar genes, e influir en la apariencia y propiedades de un organismo, lo que los convierte en elementos clave en la complejidad de la vida y en la comprensión de cómo se desarrollan y funcionan los seres vivos.

En cuanto a la función de los genes no codificantes en la producción de proteínas, se ha descubierto que algunos genes no codificantes son capaces de generar proteínas pequeñas, conocidas como péptidos. Estos genes, que anteriormente se consideraban incapaces de producir proteínas, han demostrado ser capaces de sintetizar péptidos que desempeñan funciones importantes en el desarrollo de los organismos. Este hallazgo sugiere que una parte significativa de estos péptidos puede tener roles previamente desconocidos en el desarrollo y funcionamiento de los seres vivos, lo que amplía nuestra comprensión de la complejidad genética y molecular.

Lo sorprendente es que estos genes no codificantes componen una gran parte del ADN humano. De hecho, solo el 2% del ADN humano codifica proteínas, mientras que el 98% restante se conoce como el "genoma oscuro". Este genoma oscuro contiene genes no codificantes que regulan la expresión de los genes productores de proteínas, ayudando a controlar cómo responden nuestros genes a las presiones ambientales.

El estudio de estos genes no codificantes es crucial para entender la complejidad humana y cómo nos convertimos en quienes somos. Además, su comprensión puede llevar a nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades, ya que las moléculas de ARN no codificantes pueden enviar al cuerpo a un estado de enfermedad o promover la muerte celular.

La aplicación de inteligencia artificial en este campo puede ser un paso gigante hacia adelante. Al desarrollar herramientas como GeneSketch, que utiliza un método llamado Minimizer Sketch para identificar secciones específicas de los genomas, los científicos podrán comparar y analizar estos genes no codificantes de manera más eficiente.

Al identificar y comprender los genes no codificantes que regulan características deseables en plantas, como tolerancia a estrés abiótico, resistencia a enfermedades o mejor calidad nutricional, los científicos podrían utilizarlos para desarrollar nuevas variedades mejoradas a través de técnicas como la edición genómica. Esto permitiría obtener cultivos más productivos y sostenibles sin necesidad de introducir genes foráneos.

Sin duda esta área de la biotecnología es un poco más compleja de lo que se realiza actualmente en Bolivia. Y seguirá siendo compleja si se mantiene una indiferencia para generar el marco normativo y la política basada en ciencia y no en charlatanería de activistas o miedos sin sustento. ¿Lograremos superar este obstáculo?